Introducere
O mulțime de oameni găsesc mirosul cald, floral și dulce al vaniliei foarte plăcut. Prin urmare, nu este de mirare că vanilia este una dintre cele mai frecvent utilizate arome. Aproape nici o înghețată, patiserie sau desert nu se poate lipsi de ea. Din acest motiv, poate fi găsită adesea și în prăjituri și fursecuri.
Pentru coacere, această aromă este folosită mai ales sub formă de zahăr vanilat sau zahăr vanilinat. În cele ce urmează, citiți cum diferă cele două tipuri de zahăr aromatizat și cum se poate determina cantitatea de vanilină dintr-un pachet comercial de zahăr vanilat prin intermediul Calorimetriei cu scanare diferențială, DSC.
Informații generale despre vanilie
Vanilia este un agent aromatizant foarte complex. Până în prezent, au fost găsite în ea peste 200 de substanțe aromatizante diferite. Principala componentă de aromă sau parfum este vanilina, cunoscută sub denumirea chimică de 4-hidroxi-3-metoxibenzaldehidă.
Știați că? Pe lângă alimente, vanilina este și un aditiv popular pentru cosmetice și medicamente. În total, aromatizează aproximativ 18 000 de bunuri de consum diferite [1].
Cererea globală anuală de vanilină este estimată la 15 000 de tone. Cu toate acestea, doar aproximativ 35 de tone pot fi extrase din boabe de vanilie (de fapt, capsule de vanilie)
[1]. Cultivarea plantei de vanilie este foarte dificilă, iar conținutul de vanilină al capsulelor este de obicei mai mic de 2,5%
[2]. Prin urmare, cea mai mare parte a vanilinei disponibile este produsă sintetic sau microbiologic [1].
Zahăr vanilat sau zahăr vanilinat?
Vanilina pură este o pulbere albă care poate apărea în două forme cristaline diferite: Forma I și forma II. Forma I este cea mai stabilă din punct de vedere termodinamic și se topește la 82°C cu o entalpie de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire (căldură de fuziune) de 22,4 kJ/mol sau 147 J/g [4, 5]. Ca atare, vanilina este disponibilă și ca material de referință certificat pentru temperatura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire.
În conformitate cu ghidul BLL [3], zahărul vanilinat din Germania trebuie să conțină cel puțin 0,1 g vanilină la 8 g conținut total imediat după producție, adică 1,25%. Acest conținut se poate reduce la 0,085 g (= 1,06%) până la data de expirare (sau "termen de valabilitate optim").
Vanilină ca standard pentru punctul de topire
Vanilina pură este o pulbere albă care poate apărea în două forme cristaline diferite: Forma I și forma II. Forma I este cea mai stabilă din punct de vedere termodinamic și se topește la 82°C cu o entalpie de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire (căldură de fuziune) de 22,4 kJ/mol sau 147 J/g [4, 5]. Ca atare, vanilina este disponibilă și ca material de referință certificat pentru temperatura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire.
Figura 1 prezintă rezultatul unei măsurători DSC pe vanilină pură. Atât temperatura de debut extrapolată, cât și căldura de Temperaturile și entalpiile de topireEntalpia de fuziune a unei substanțe, cunoscută și sub denumirea de căldură latentă, este o măsură a aportului de energie, de obicei căldură, care este necesară pentru a transforma o substanță din stare solidă în stare lichidă. Punctul de topire al unei substanțe este temperatura la care aceasta își schimbă starea din solid (cristalin) în lichid (topitură izotropică). topire calculată sunt în bună concordanță cu valorile teoretice.
Vanilină în zahăr vanilinat
Figura 2 prezintă rezultatul unei măsurători DSC pe o probă de zahăr vanilină disponibilă în comerț. Datorită intervalelor de topire foarte diferite ale vanilinei (temperatura de debut extrapolată: 81,8°C) și ale zahărului (temperatura de debut extrapolată: 184,2°C), cele două componente pot fi ușor diferențiate una de cealaltă.
Prin compararea căldurii de fuziune pentru vanilină, determinată în acest experiment, cu entalpia de fuziune pentru substanța pură, se calculează un conținut de vanilină de aproximativ 1,6 %.
Pentru a obține un rezultat reprezentativ, au fost prelevate în total 10 probe dintr-un plic de zahăr vanilinat și măsurate cu o cantitate de probă cuprinsă între 5,1 mg și 6,1 mg (nu sunt prezentate aici). Proporția medie de vanilină a fost de aproximativ 1,86 %, adică chiar puțin mai mare decât conținutul minim necesar.
Concluzie
În cazul în care efectele caracteristice ale componentelor unui amestec sunt suficient de îndepărtate și nu intră în legătură unele cu altele, astfel încât temperaturile asociate și zonele de vârf să poată fi calculate independent, DSC poate fi utilizat pentru a estima conținutul respectiv prin comparație cu datele pentru materialele pure.
În ciuda proporției reduse de vanilină din zahărul vanilinat (< 2%), cantitatea este suficientă pentru a conferi prăjiturii sau fursecurilor aroma dorită.